Intervista a Michele De Nigris, direttore del Dipartimento Tecnologie per la Trasmissione e Distribuzione di RSE
Il sistema elettrico è in una fase di profondo cambiamento. Questa rapida evoluzione è legata alla progressiva introduzione di una componente caratterizzata da una difficile programmabilità e da una forte variabilità: le fonti di energia rinnovabile. Questa tipologia di generazione, quando è di grandi dimensioni e potenza, si collega sulla rete di trasmissione; molto spesso però è costituita da generatori di piccola taglia (come ad esempio i 650000 impianti fotovoltaici posizionati sul tetto delle abitazioni civili in Italia) e rappresenta una vasta popolazione di impianti detti di “generazione distribuita”.
Per gestire adeguatamente la rete elettrica in queste mutate condizioni possono essere di aiuto le tecnologie di rete intelligente, denominate “smart grids”. “Queste soluzioni tecnologiche – dice Michele De Nigris, direttore del Dipartimento Tecnologie per la Trasmissione e Distribuzione di RSE – possono conferire al sistema delle nuove caratteristiche di flessibilità e capacità di adattamento che consentono di sopperire all’impossibilità di programmare le fonti rinnovabili ed aprono nel contempo alla possibilità per l’utilizzatore di modulare i propri consumi e di partecipare attivamente al mercato dell’energia, contribuendo alla stabilità della rete”.
In questo contesto in rapido cambiamento, le utilities devono adattare rapidamente le loro strategie imprenditoriali alla ricerca di un nuovo ruolo nel sistema elettrico. “Per fare questo – prosegue – possono fare leva sulle loro capacità di innovazione, anche sfruttando le opportunità offerte dai risultati della ricerca di interesse generale, opportunamente adattati e personalizzati per le loro esigenze. Per gli operatori sul mercato libero (generazione e vendita di energia), le misure d’innovazione possono essere implementate secondo schemi classici di competizione, mentre per coloro che operano in regime regolato (trasmissione e distribuzione), l’innovazione deve essere coordinata con le iniziative dell’Autorità per l’Energia che, attraverso meccanismi incentivanti, può riconoscerne l’efficacia e remunerarne gli investimenti”.
Le tecnologie di “smart grids” riguardano quattro ambiti: generazione, trasmissione e distribuzione, accumulo e gestione dell’utenza.
Per ciò che concerne la generazione, le tecnologie di “smart grid” viste dall’operatore di rete, riguardano essenzialmente la gestione del punto d’interconnessione dei generatori: “attraverso queste soluzioni intelligenti, l’operatore può impartire specifici comandi agli impianti (anche da fonti rinnovabili) in modo che questi regolino l’immissione di potenza senza compromettere la qualità e la stabilità della rete. La utility in questo quadro comunica con i generatori le specifiche esigenze del momento: ad esempio può chiedere ai generatori di staccarsi in presenza di gravi problemi di rete o, al contrario, di rimanere collegati aiutando il sistema a sopportare piccole perturbazioni contribuendo a garantire la continuità e la qualità del servizio. Importanti attività di ricerca, anche in Italia, puntano a definire le condizioni di interfacciamento, ovvero le modalità in cui l’operatore di rete possa connettersi con gli operatori degli impianti di generazione, sia convenzionali che rinnovabili, affinché questi contribuiscano correttamente alle accresciute esigenze di flessibilità”.
Un secondo ambito d’intervento sono le tecnologie di accumulo che consentono di disaccoppiare la variabilità della generazione da quella del carico. Le soluzioni “smart grids” si estendono dalla gestione dell’accumulo idroelettrico, dell’aria compressa, fino all’elettrochimico (ovvero le batterie). “Sull’accumulo – aggiunge De Nigris – le utilities hanno tutto l’interesse a portare avanti propri progetti di sviluppo e gli operatori della ricerca di sistema le affiancano nello sviluppare modi di connessione con la rete e metodologie di controllo e di verifica delle tecnologie adottate”.
Infine, sul lato dell’utenza, il principale strumento per implementare soluzioni smart è il contatore elettronico. Attraverso alcune tecnologie addizionali, “il contatore – spiega De Nigris – può diventare un vero e proprio centro di raccolta e convogliamento d’informazioni. L’utente, il venditore di energia, l’operatore della rete possono utilizzare queste informazioni in un’ottica di ottimizzazione globale. Il primo può ricevere informazioni che gli consentono di modulare i propri consumi in funzione della quantità di energia presente in rete; egli può anche inviare ai diversi operatori i dati relativi al consumo di energia elettrica, gas, acqua ecc.; il secondo può monitorare costantemente le condizioni della rete ai morsetti del contatore, per venire a conoscenza di eventuali criticità come le mancanze di tensione, i sovraccarichi, le armoniche, i buchi di tensione; il terzo infine, conoscendo dinamicamente i consumi dei propri clienti può offrire servizi diversi quali ad esempio l’ottimizzazione della gestione energetica dell’edifico”. Ci sono diverse sperimentazioni sulla gestione delle flessibilità dell’utenza. Citiamo a titolo di esempio un progetto attivo a Isernia, che riguarda sia il controllo della generazione distribuita che la relazione attiva con l’utente finale. Nell’ambito del progetto, infatti, sono stati distribuiti dei dispositivi che, dall’interno dell’abitazione, si connettono al contatore elettronico. Tramite un piccolo display l’utente può raccogliere specifiche informazioni sui suoi consumi istantanei e storici, sapere di quanto si sta avvicinando a un livello di consumo precedentemente stabilito o al livello contrattuale ed evitare distacchi per sovraccarico, ricercare, sperimentandole, le modalità più adeguate di gestione dell’energia elettrica nella propria casa. Questi dispositivi possono anche essere collegati ad elettrodomestici intelligenti in modo da attivarli nei momenti più opportuni in termini di disponibilità di energia in rete, gestione ottimale della rete, prezzo ecc. Sono tecnologie che consentiranno in un futuro prossimo lo sviluppo si differenti modelli di business, per ora solamente in fase di sperimentazione.
Gli investimenti in infrastrutture e innovazione, e i conseguenti modelli di business, vanno pianificati in un’ottica strategica nazionale. Nel caso dell’Italia i due pilastri portanti della SEN che riguardano il settore elettrico sono l’integrazione di rinnovabili e l’efficienza energetica. Da queste priorità derivano i piani di ricerca in grado di rispondere alle esigenze strategiche. Tutto converge verso la flessibilizzazione degli impianti convenzionali, la definizione di corrette interfacce tra le rinnovabili e la rete, la pianificazione degli interventi di rete in modo conseguente, l’elaborazione di metodologie per prevedere il potenziale di generazione delle rinnovabili a breve e medio termine e per la gestione del carico, lo sviluppo di sempre più efficienti tecnologie di accumulo. L’obiettivo di efficienza energetica, per quanto concerne la rete elettrica si ottiene attraverso l’incremento dell’efficienza energetica della rete stessa (riduzione dell’autoconsumo e delle perdite) e utilizzando meglio l’energia elettrica, spesso convertendo in elettrico delle utenze attualmente affidate ad altri vettori (gas, petrolio ecc.) quali ad esempio la mobilità: “il trasporto elettrico è intrinsecamente molto più efficiente di quello basato sui combustibili fossili. Anche qui le utilities possono giocare un ruolo fondamentale nella gestione dei punti di ricarica. Le principali utilities della rete di distribuzione italiana stanno investendo su queste tecnologie sia in termini di attività di ricerca che applicazioni concrete. La stessa Autorità per l’Energia e il Gas ha incentivato sei progetti pilota nei quali le utilities possono sperimentare diversi modelli di business per la gestione della ricarica dei veicoli elettrici”.
Di Francesco Sellari